4.1. KHÁI NIỆM VỀ CHI TIẾT DẠNG TRỤC
4.1.1. Khỏi niệm: Cỏc chi tiết dạng trục là loại chi tiết được dựng rất phổ biến trong ngành chế tạo mỏy. Chỳng cú bề mặt cơ bản cần gia cụng là mặt trũn xoay trong ngành chế tạo mỏy. Chỳng cú bề mặt cơ bản cần gia cụng là mặt trũn xoay ngoài. Mặt này thường dựng làm bề mặt lắp ghộp với cỏc chi tiết mỏy khỏc trong cụm mỏy.
4.1.2. Phõn loại chi tiết dạng trục
Tuỳ theo kết cấu của trục, cú thể phõn loại cỏc trục sau:
a) Trục trơn:
Trờn suốt chiều dài trục chỉ cú một kớch thước đường kớnh d
Khi 4 d L : trục trơn ngắn 10 4 d L : trục trơn thường 10 d L : trục trơn dài b) Trục bậc:
Trờn suốt chiều dài của trục cú một số kớch thước đường kớnh khỏc nhau. Trờn trục bậc cũn cú rónh then, then hoa hoặc cú ren.
c) Trục rỗng:
Là trục rỗng cú tỏc dụng giảm trọng lượng và cũn cú thể làm cỏc mặt lắp rỏp.
d) Trục răng:
Là loại trục mà trờn đú cú bỏnh răng liền trục.
e) Trục lệch tõm:
Là loại trục cú cỏc cổ trục khụng cựng nằm trờn một đường tõm (trục khuỷu).
4.2. ĐIỀU KIỆN KỸ THUẬT CHUNG CỦA TRỤC
Khi chế tạo trục cần phải đảm bảo cỏc điều kiện kỹ thuật sau: (theo: TCVN)
1. Kớch thước đường kớnh cỏc cổ lắp ghộp yờu cầu đạt cấp chớnh xỏc 2 5, trong một số trường hợp cần đạt cấp 1.
Độ cụn, độ ụ van của cỏc cổ trục nằm trong giới hạn 0,25 0,5 dung sai đường kớnh cổ trục.
3. Bảo đảm dung sai chiều dài mỗi bậc trục trong khoảng 0,050,2. 4. Độ đảo cỏc cổ trục lắp ghộp khụng vượt quỏ 0,01 0,03.
5. Độ khụng song song của cỏc rónh then hay then hoa đối với tõm trục khụng vượt quỏ 0,01 trờn 100 mm dài.
6. Độ nhỏm của cỏc cổ trục lắp ghộp đạt Ra: 1,25 0,16 (7 10 ) của cỏc mặt đầu trục Rz: 40 20 (4 5) và bề mặt khụng lắp ghộp Rz: 80 40 (3 4).
7. Cỏc bề mặt làm việc của trục phải đảm bảo độ cứng, độ thấm tụi tuỳ từng trường hợp cụ thể của mỗi trục.
Ngoài ra, đối với cỏc trục làm việc với tốc độ cao cũn cú yờu cầu cõn bằng tĩnh và cõn bằng động.
4.3. VẬT LIỆU VÀ PHễI CHẾ TẠO TRỤC
4.3.1. Vật liệu để chế tạo
Vật liệu trục thường dựng gồm một số loại: - Thộp cac bon: Thộp 35, 40, 45.
- Thộp hợp kim: Thộp Grụm hoặc thộp Crụm – Ni ken…. - Gang cú độ bền cao.
Việc chọn phụi để chế tạo trục phụ thuộc vào hỡnh dạng, kết cấu và sản lượng. Vớ dụ đối với trục trơn thỡ tốt nhất là dựng phụi thanh, với trục bậc cú đường kớnh chờnh nhau khụng lớn lắm thường dựng phụi cỏn núng.
4.3.2. Cỏc dạng phụi của trục
a) Trong sản xuất hàng loạt nhỏ và đơn chiếc phụi của trục cú thể chế tạo bằng phương phỏp rốn tự do hay rốn trong khuụn đơn giản, đụi khi cú thể dựng phụi cỏn núng. Phụi của cỏc trục lớn được chế tạo bằng phương phỏp rốn tự do.
b) Trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối, phụi của trục được chế tạo bằng phương phỏp dập núng trờn mỏy dập hoặc ộp trờn mỏy ộp.
Đối với cỏc trục bậc cú thể rốn trờn mỏy rốn ngang hoặc chế tạo bằng phương phỏp đỳc.
Đối với cỏc trục bằng gang cú độ bền cao chế tạo bằng phương phỏp đỳc. Phụi đỳc chớnh xỏc cho phộp giảm lượng dư gia cụng trong quỏ trỡnh chế tạo.
Thụng thường, trước khi gia cụng trục, việc gia cụng chuẩn bị phụi được tiến hành ở cỏc phõn xưởng chuẩn bị phụi.
- Nếu là phụi thanh, quỏ trỡnh chuẩn bị bao gồm: + Nắn thẳng
+ Gia cụng cỏc lỗ tõm.
- Nếu là phụi rốn, dập đỳc quỏ trỡnh chuẩn bị gồm: + Cắt đậu ngút, đậu rút
+ Làm sạch ba via.
Đụi khi việc gia cụng lỗ tõm cũng được thực hiện trong phõn xưởng chuẩn bị phụi.
4.4. TÍNH CễNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA TRỤC
Để đảm bảo khả năng gia cụng thuận tiện cỏc chi tiết trục, khi thiết kế trục cần quan tõm đến kết cấu của trục phải cú tớnh cụng nghệ cao:
- Cỏc bề mặt trờn trục cú khả năng gia cụng được bằng cỏc dao thụng thường. - Đường kớnh cỏc cổ trục nờn giảm dần về 2 đầu.
- Tận dụng khả năng thay rónh then kớn bằng rónh then hở để nõng cao năng suất gia cụng.
- Quan tõm đến độ cứng vững của trục khi gia cụng. Đối với trường hợp tiện nhiều dao thỡ tỉ số L/D phải nhỏ hơn 10.
Nghiờn cứu khả năng thay thế trục bậc thành trục trơn.
4.5. QUY TRèNH CễNG NGHỆ CHẾ TẠO CÁC CHI TIẾT DẠNG TRỤC
4.5.1. Chuẩn định vị
Đối với cỏc chi tiết dạng trục, yờu cầu về độ đồng tõm giữa cỏc cổ trục là rất quan trọng, do đú khi gia cụng cỏc cổ trục cần phải cú một chuẩn tinh thống nhất.
Chuẩn tinh thống nhất khi gia cụng trục là 2 lỗ chống tõm ở 2 đầu trục. Dựng chuẩn này, cú thể hoàn thành quỏ trỡnh gia cụng thụ và tinh hầu hết cỏc bề mặt của trục.
Sơ đồ định vị trờn mũi tõm được thể hiện trờn hỡnh vẽ 56
a) b)
Hỡnh 4.1
a: định vị trờn 2 mũi tõm. b: Định vị trờn 2 mũi tõm cụt.
Cú thể dựng mũi tõm thường đối với cỏc trục đặc, cũn đối với cỏc trục rỗng dựng mũi tõm cụt, hoặc mũi tõm khớa nhỏm.
dọc trục nếu như mũi tõm phớa ụ đứng (bờn trỏi) là mũi tõm cứng khi thực hiện việc gia cụng chiều dài cỏc cổ trục theo phương phỏp điều chỉnh sẵn dao để đạt kớch thước. Sai số này là do cú sai số về chiều sõu lỗ tõm trong quỏ trỡnh gia cụng cỏc lỗ tõm trờn phụi trục (sai số mặt định vị).
Sai số chuẩn theo chiều trục ảnh hưởng đến dung sai chiều dài cỏc cổ trục bậc mà chuẩn đo lường là mặt đầu trục.
Để khắc phục sai số này, ngươỡ ta sử dụng mũi tõm tuỳ động ở phớa ụ đứng (mũi tõm cú lũ xo đẩy).
Khi dựng 2 mũi tõm để định vị phải sử dụng tốc để truyền mụmen xoắn cho phụi. Khi dựng phương phỏp gia cụng nhiều dao, đối với cỏc trục dài cú thể dựng truyền mụment xoắn từ 2 đầu trục.
Trong quỏ trỡnh gia cụng, nếu số vũng quay chi tiết lớn hơn 500 vũng /phỳt phải dựng mũi tõm quay lắp ở ụ động mỏy.
Đối với cỏc trục cú độ cứng vững kộm phải dựng luynột (khi tiện, mài) hoặc cỏc chốt tỳ phụ (khi phay) để chống biến dạng khi gia cụng.
Ngoài việc sử dụng 2 lỗ tõm, cũn cú thể dựng chuẩn định vị là mặt trụ ngoài của trục để gia cụng cỏc bậc trục khỏc, gia cụng cỏc rónh then, then hoa… trờn trục. Khi dựng mặt chuẩn này cú thể dựng mõm cặp, ống kẹp, khối V tuỳ theo từng trường hợp cụ thể.
Đối với cỏc trục rỗng, để đảm bảo về độ đồng tõm cao giữa mặt ngoài và mặt trong của trục, khi gia cụng tinh mặt ngoài người ta dựng mặt trụ trong đó gia cụng làm chuẩn định vị.
Nhiều khi để gia cụng trục, người ta cũn dựng phối hợp giữa một mặt trụ và một lỗ tõm làm chuẩn định vị.
Trờn cơ sở việc chọn chuẩn định vị cho cỏc chi tiết trục, cần cú cỏc biện phỏp cụng nghệ và thứ tự gia cụng cỏc bề mặt thớch hợp với kết cấu của từng loaị trục
4.5.2. Thứ tự cỏc nguyờn cụng và biện phỏp cụng nghệ chế tạo trục